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UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA”
DE ICA
FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL TRABAJO: PROYECTO DE INVESTIGACIÓN TÍTULO: EFICIENCIA DEL ADITIVO SIKACEM PLASTIFICANTE EN EL DISEÑO DE MEZCLAS Y CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRAS DE LA CIUDAD DE ICA ALUMNO: ASTOCAZA CAMARGO SONIA JUSTINA DOCENTE: DANIEL VERGARA LOVERA CURSO: METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ICA – PERÚ PERÚ 2017
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Me gustaría que estas líneas sirvieran para expresar mi más profundo y sincero Agr adecimiento adecimiento a todas aquellas personas que con su ayuda han colaborado en la realización realización del presente trabajo, en especial al Ing. docente del Curso, que con su dedicación y esfuerzo formo parte parte de esta investigación, por la orientación, el seguimiento y la supervisión continúa continúa de la misma, pero sobre todo por la motivación y el apoyo recibido a lo largo de este proceso. Quisiera hacer hacer extensiva mi gratitud a mis amigos y compañeros de Por su amist ad ad y colaboración.
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“A Dios quién supo guiarme por el buen camino, durante la elaboración del proyecto, por darme fuerza para seguir adelante y enseñarme a encarar las adversidades sin perder nunca la dignidad ni desfallecer en el intento.” “A mis padres Esther y Wilfredo con amor, por amor, por brindarme brindarme todo su apoyo y estar con nosotros en los momentos difíciles de la vida, por orientarnos por el buen camino, por ser ejemplos a seguir; de esfuerzo, perseverancia y humildad que hicieron todo en la vida para poder alcanzar mis sueños. “A mi hermana Flor, por el aliento y apoyo recibido.” “A mis Catedráticos, por transmitirnos sus valiosos conocimiento conocimiento formar a Los futuros Los futuros ingenieros de nuestro País”
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INDICE 1.-CAPITULO I: GENERALIDADES 1.1.-PROBLEMA DE INVESTIGACION
1.1.1.-Descripcion del Problema …………………………………………… 10 1.1.2-Formulacion del Problema …………………………………………… 11 1.1.2.1.-Problema general …………………………………………… 11 1.1.2.2-Problemas específicos ……………………………………... 11 1.2.-OBJETIVOS DE INVESTIGACION
1.2.1-Objetivo general………………………………………………………... 12 1.2.2.-Objetivos específicos ………………………………………………….. 12.. 1.3JUSTIFICACION ……………………………………………………………………. 13 1.4.-LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN …………………………………… 15 1.5.-VIABILIDAD DE LA INVESTIGACIÓN……………………………………… ..15 1.6.-ANTECEDENTES
1.6.1.-Antecedentes de la Investigación……………………………………..16 1.6.2.-Bases teóricas…………………………………………………………..16 1.6.3.-Marco conceptual ……………………………………………………….17 1.6.4.-Marco legal………………………………………………………………26 1.7.-HIPOTESIS Y VARIABLES
1.7.1-Hipotesis…………………………………………………………………. 26. 1.7.1.1.-Variable independiente……………………………………… 27 1.7.1.2.-Variable dependiente ………………………………………….27 1.7.1.4.-Operacionalizacion de variables.Indicadores………………28 1.8.-ESTRATEGIA METODOLOGIA
1.8.1.-Tipo, nivel, método y diseño e la investigación……………………....29 1.8.2.-Poblacion, marco muestral, muestra, método de muestreo ………..31 1.8.3.-Fuentes, Tenicas e instrumentos de recolección de información…………………………………………………………………… ....32 1.9.-CONSIDERACIONES ETICAS. MATRIZ DE CONSISTENCIA ………………...40 1.10.-CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES DEL TRABAJO DE INVESTIGACION …………………………………………………………………………… 42
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1.11.-PRESUPUESTO……………………………………………………………………. 44
CAPITULO II: COMPONENTES DEL CONCRETO 2.1.-CEMENTO:
2.1.1.-Caracteristicas del cemento ……………………………………. .49 2.2.-AGUA:
2.2.1.-Requisitos y normas ………………………………………………. 50 2.3.-AGREGADO FINO:
2.3.1.-Granulometria del fino…………………………………………….. 51 2.3.2.-Modulo de finura ………………………………………………….. 2.3.3.-Peso unitario suelto y compactado …………………………….. 54 2.3.4.-Peso específico …………………………………………………… ..56 2.3.5.-Porcentaje de absorción …………………………………………..56 2.3.6.-Contenido de humedad …………………………………………. .52 2.4.-AGREGADO GRUESO:
2.4.1.-Granulometria…………………………………………………………51 . 2.4.2.-Peso unitario suelto y compactado ……………………………….54 2.4.3.-Peso específico ………………………………………………………56 2.4.4.-Porcentaje de absorción ……………………………………………. 56 2.4.5.-Contenido de humedad ……………………………………………..52 2.5.-ADITIVO:
2.5.1.-Sika cem plastificante ……………………………………………….
CAPITULO III : PROPIEDADES DEL CONCRETO 3.1.-PROPIEDADES DEL CONCRETO EN ESTADO FRESCO
3.1.1.-Consitencia y fluidez…………………………………………………60 3.1.2.-Exudacion…………………………………………………………….. 61 3.1.3.-Peso unitario………………………………………………………….61 3.1.4.-Contenido de aire……………………………………………………61 3.1.5.-Tiempo de fraguado …………………………………………………62 2.2.-PROPIEDADES DEL CONCRETO ENDURECIDO
2.2.1.-Resistencia……………………………………………………………62 2.2.2.-Elasticidad…………………………………………………………….62
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2.2.3.-Durabilidad………………………………………………………………. 63
CAPITULO IV : DISEÑO DE MEZCLA POR EL METODO DE MODULO DE FINEZA DE LA COMBINACON DE AGREGADOS 4.1.-Diseño de mezcla para concretos de control …………………………64 4.2.-Diseño de mezcla para concretos con aditivo ………………………… 67
CAPITULO V: ENSAYOS EN EL LABORATORIO PARA EL CONCRETO DE CONTROL Y CONCRETO CON ADITIVO SIKA CEM PLASTIFICANTE 5.1.-ENSAYOS DE CONCRETO EN ESTADO FRESCO 5.1.1.-Ensayo de consistencia ……………………………………….. 69 5.1.2.-Ensayo de exudación …………………………………………..71 5.1.3.-Ensayo de peso unitario ……………………………………….74 5.2.-ENSAYOS DEL CONCRETO EN ESTADO ENDURECIDO 4.2.1.-Ensayos de resistencia a la compresión a los 7 y 28 dias para el concreto control…………………………………………………………….. 76 4.2.2.-Ensayos de resistencia a la compresión a los 7 y 28 días para el concreto con aditivo ………………………………………………………. 76
CAPITULO VI: PROCESAMIENTO DE DATOS Y ANALISIS DE RESULTADOS 6.1.-Conclusiones……………………………………………………………… 78 52.-Recomendaciones……………………………………………………….. 78 4.6.-Referencias bibliográficas ……………………………………………… 78 4.7.-Anexos……………………………………………………………………. 78
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El objetivo del presente trabajo de investigación es analizar el comportamiento del concreto en su estado fresco y endurecido (Consistencia, exudación, porcentaje de vacíos pesos unitarios y resistencia mecánica). Debido a la incorporación del aditivo superplastificante en la mezcla de concreto. Para esto primeramente se preparó el diseños mezclas patrón (sin el Aditivo mencionado), por el método de la combinación de agregados; luego sin variar los componentes iniciales del concreto patrón, se incorporaron diferentes dosis de aditivo superplastificante (250, 450, 650 ,850 y 1050 ml por cada m3 de concreto con el fin de poder comparar la consistencia siendo su principal característica. Obteniéndose así los diseños de mezclas experimentales.
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Los concretos de hoy requieren en su composición la incorporación de aditivos y adiciones con la finalidad de mejorar sus propiedades mecánicas y de durabilidad. En este sentido el trabajo de investigación se ha experimentado incorporando el aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE Los alumnos de la facultad de ingeniería civil de la universidad nacional “San Luis Gonzaga de Ica”, hemos llegado a tomar plena conciencia del rol
determinante que juega el concreto en el desarrollo nacional. La adecuada selección de los materiales integrantes de la mezcla (como aditivos que mejoran la calidad del concreto); el conocimiento profundo de las propiedades del concreto; los criterios de diseño de las proporciones de la mezcla más adecuada para cada caso, el proceso de puesta en obra; el control de calidad del concreto; y los más adecuados procedimientos de mantenimiento y reparación de la estructura, son aspectos considerados cuando se construye estructuras de concreto que deben cumplir con los requisitos de calidad, seguridad, y vigencia en el tiempo que se espera de ellas. Gracias al apoyo de nuestros docentes, tratamos de brindar información útil a los lectores de la misma área, ofreciéndoles los resultados de nuestra investigación, las ventajas y desventajas del aditivo ya mencionado. Espero esta investigación sea de utilidad para otras investigaciones, y para los lectores.
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I.-CONTEXTO LABORAL: (Ocupación – Conocimientos Previos) OCUPACIÓN: Estudiante de la universidad nacional San Luis Gonzaga de Ica cursando el IV ciclo “A” de la carrera profesional en la facultad de ingeniería civil.
CONOCIMIENTOS PREVIOS :
He adquirido conocimientos previos básicos del curso de “ Química Aplicada a
la Ingeniería Civil” donde se aprendió sobre la materia prima, propiedades y composición, reacciones químicas y agresividad química que se manifiestan en los materiales de construcción; comunidad biótica, mitigación del i mpacto ambiental , diversidad de climas , regiones y cómo influyen en la ingeniería civil obtenidos en el curso de Ecología Aplicada ; selección de los materiales ,propiedades físicas , mecánicas y elásticas de los materiales de construcción (agregados , unidades de albañilería, madera , acero) , ensayos y pruebas de laboratorio adquiridos en el curso de Tecnología de los materiales ; propiedades del concreto en estado fresco y endurecido , diseño de mezclas con aditivos , durabilidad y ensayos en el laboratorio de consistencia , exudación , peso unitario ,resistencia a la comprensión del concreto y proporciones , todo esto vamos adquiriendo en el desarrollo del curso de tecnología del concreto .
II.- PREGUNTA: (“Efecto” o “Resultado” -Variable dependiente V2)
¿En qué medida influye la eficiencia del aditivo SIKACEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y la calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica?
III.- RESPUESTA: (“causa de” –Variable Independiente V1) Se investiga. Desconocimiento de la eficacia del aditivo SIKACEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla de la ciudad de “Ica”.
T:
y
DECISION TITULO:
EFICIENCIA DEL ADITIVO SIKA CEM PLASTIFICANTE EN EL DISEÑO DE MEZCLA Y LA CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRAS DE LA CIUDAD DE ICA
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1.1. TÍTULO: EFICIENCIA DEL ADITIVO SIKA CEM PLASTIFICANTE EN EL DISEÑO DE MEZCLA Y LA CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRAS DE LA CIUDAD DE ICA.
ÁREA Y LÍNEA DE INVESTIGACIÓN:
Área: Construcción
Línea: Proceso constructivo
AUTOR: Astocaza Camargo Sonia Justina MARCO INSTITUCIONAL:
Facultad de ingeniería civil de la Universidad Nacional “San Luis Gonzaga de Ica” – Laboratorio de suelos.
CONTEXTO GEOGRÁFICO: El estudio se dará en la ciudad de ICA –PERU.
SITUACION DEL PROBLEMA:
¿La baja calidad del concreto en obras de la cuidad de Ica?
1.6.1.-.-DESCRIPCION DEL PROBLEMA Por la falta de una gestión política por parte del gobierno y la falta de interés de las autoridades sobre la problemática de la ciudad de Ica.
¿Por qué? Por la falta de información de los beneficios del aditivo por certificación de laboratorio en ensayos obtenidos con la adición de el aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE.
¿Por qué? Por la falta de Capacitación sobre la aplicación del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezclas y por la falta de una mejora educativa en las universidades nacionales para la formación de profesionales.
¿Por qué?
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Por la falta de publicidades y promoción de los aditivos para el concreto.
¿Por qué? Por la falta de interés de la población iqueña y por parte de los constructores para mejorar la calidad del concreto así como también por la falta de recursos económicos.
¿Por qué? Por el desconocimiento de la eficacia del aditivo SIKA CEM PLASIFICANTE, en el concreto y obras de la ciudad de Ica. •
La situación problemática de la mala calidad del concreto y la escasez del aguay recursos en obras de la ciudad de Ica debido a la falta de una gestión política por parte del gobierno y falta de interés de la problemática de la ciudad de Ica, debido a la falta de información de los beneficios del aditivo por certificación de laboratorio ,así como también la falta de Capacitación sobre la aplicación del aditivo en el diseño de mezclas y por la falta de una mejora educativa en las universidades nacionales para la formación de profesionales. Debido por la falta de publicidades y promoción los aditivos en la industria de la construcción, sin embargo también se observa por la falta de interés de la población y falta de recursos económicos. Debido al desconocimiento de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE, en el concreto y obras de la ciudad de Ica.
1.6.2-.-FORMULACION DEL PROBLEMA: 1.6.2.1.-.-PROBLEMA GENERAL: ¿En qué medida influye la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica? 1.6.2.1.-PROBLEMA ESPECÍFICO:
¿En qué medida influye el Nivel de consistencia con aditivo dosificado al 0.5% ,1% y 1.5% de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica? ¿En qué medida influye nivel de resistencia a la compresión de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica?
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¿En qué medida influye nivel de Tiempo de Fraguado de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica? ¿En qué medida influye Nivel de porcentajes de vacíos de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica? ¿En qué medida influye el cumplimiento de normas técnicas de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica? ¿En qué medida influye el Rendimiento y Peso Unitario en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica?
1.6.2.1.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
La calidad de un concreto es un factor determinante en la seguridad de una estructura, pero esta no se obtiene únicamente con un correcto diseño de mezcla para una obra, un eficiente mezclado y colocación, porque aun cumpliendo con estos, existen otros factores importantes como el clima que pueden afectar su resistencia, durabilidad y propiedades físicas del concreto. Por otro lado nuestra sociedad sufre necesidad económica y de escasez de agua por años, siendo estos perdidos por muchos procesos, en el ámbito de la construcción se utiliza una cantidad considerable de agua, siendo ello nuestro punto de preocupación.
1.2.-OBJETIVOS DE INVESTIGACION: 2.3.1.-Objetivo General: -
Determinar el grado de influencia de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica.
2.3.2.-Objetivo Específico: -
-
Determinar el Nivel de consistencia con aditivo dosificado al 0.5% ,1% y 1.5% en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. Determinar el nivel de resistencia a la compresión en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica.
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Determinar el nivel de Tiempo de Fraguado en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. Determinar el Nivel de porcentajes de vacíos en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. Evaluar el cumplimiento de normas técnicas en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. Determinar el Rendimiento y Peso Unitario en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica.
1.3.-JUSTIFICACION E IMPORTANCIA: A. CONVENIENCIA: ¿Para qué sirve la investigación? Para brindar información a la población y en especial a los profesionales de construcción sobre sus beneficios y su gran influencia en la calidad del concreto, la aplicación de este aditivo permite la reducción de cemento y agua y al mismo tiempo tienen un efecto sobre los tiempos de fraguado que facilita su transporte sobre todo en climas cálidos, siendo Ica una ciudad con temperaturas elevadas en verano llegando hasta los 36 C°,esta investigación concientizar a la población dándole una alternativa de solución frente a la problemática de escasez de agua.
B. RELEVANCIA SOCIAL: ¿Cuál es su relevancia para la
sociedad? ¿A quién o quienes beneficia con los resultados de la investigación? Al término de la investigación, la población de Ica saldrá beneficiada, ya que este hecho permite reducir costos protegiendo nuestros recursos naturales hídricos a futuro y alcanzar la calidad óptima del diseño de mezclas del concreto en obras de la ciudad de Ica.
C. IMPLICACIONES PRÁCTICAS:
¿Ayudara a resolver algún problema práctico? Si.
¿Tiene implicaciones trascendentales para problemas prácticos?
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SI, porque debido a las altas temperaturas que experimenta la ciudad de Ica se requerirá un concreto capaz de resistir altas temperaturas sin afectar su calidad y propiedades mecánicas y físicas.
1.4.-VALOR TEÓRICO: ¿Se lograra llenar algún hueco de conocimiento? Sí, porque nos informamos sobre los aditivos que reducen la cantidad de agua y cemento por ende reduciendo costos, retardante del fraguado, aumentando su resistencia, impermeabilidad y durabilidad, conociendo así más al aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE.
¿Se podrán generalizar los resultados a principios más amplios? Sí. Con los resultados que obtendremos podremos dar inicio a investigaciones más avanzadas que abarquen temas más complejos.
¿Que se espera saber con los resultados que no se conocían antes? Se espera mejorar la calidad en las obras en climas cálidos y comparar los resultados entre concreto con aditivo y sin aditivo en función de los costos y beneficios en obra.
¿Puede sugerir ideas, recomendaciones a futuras estudios? No.
UTILIDAD METODOLÓGICA:
¿Puede llegar a crear un nuevo instrumento para recolectar y/o analizar datos? No.
¿Ayuda a la definición de un concepto variable o relación entre variables? Sí, porque la investigación es de nivel co-relacional.
¿Sugiere como estudiar más adecuadamente una población? Sugerimos un mejor estudio mediante técnicas como: cuestionarios y encuestas estructuradas.
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1.4.--LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN: 1.4.1.-Limitación espacial:
Área geográfica: Localidad de la ciudad de Ica.
1.4.2.-Limitación temporal:
Periodo de tiempo: Su duración depende de los días que dure el CICLO académico IV “A”.
La investigación es longitudinal porque se ejecuta en un plazo de tiempo determinado.
1.4.2.-Limitación de Recursos:
Disponibilidad de Laboratorios. Limitación económica.
1.4.14.-Limitación de Información:
Falta de antecedentes bibliográficos. La poca existencia de investigaciones anteriores. Acceso a informes.
1.5.-VIABILIDAD DE LA INVESTIGACION:
¿Puede llevarse a cabo esta investigación? Sí es viable la investigación, y que se cuenta con recursos necesarios para culminar la investigación con éxito.
¿Cuánto tiempo llevara realizarla? Su duración será de manera paralela con las sesiones de clase, por ende su duración depende de la duración del presente ciclo.
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ANTCEDENTES 1.-1.6 TITULO CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA USANDO ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE, MICROSILICE Y NANOSICILE CON CEMENTO PORTLAND TIPO I Autor: Edher Huincho Salvatierra. Fecha y lugar: Universidad Nacional de ingeniería del Perú ,2012 Sintesis: La investigación se basó en el estudio de concretos con alta resistencia preparados con micro sílice(SIKA FUME) , nano sílice (SIKA STABILIZER 100) y superplastficante (VISCOCRETE 20HE) usando cemento portland tipo I, relaciones agua cemento menores a 0.25 ,usando por primera vez agregado grueso HUSO 89.
1.6.2 TITULO: COMPORTAMIENTO DEL ASENTAMIENTO EN EL CONCRETO USANDO ADITIVO POLIFUNCIONAL SIKAMENT 290N Y ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE DE ALTO DESEMPEÑO SIKA VISCOFLOW 20E. Autor: Huarcaya Garzon Coldie Ivonee Fecha y lugar: Universidad Ricardo Palma, 2014 Sintesis: En la investigación se diseña concretos que mantengan su fluidez por varias horas, incrementando el tiempo de trabajabilidad y también se estudia el comportamiento del asentamiento del concreto usando dos tipos de aditivos: - Aditivo polifuncional para concreto (Sikament 290N). Aditivo súperplastificante de alto desempeño y retenedor de trabajabilidad para concreto (Viscoflow 20E). En la actualidad en la industria de la construcción existen proyectos muy desafiantes, en los cuales los requerimientos son cada vez mayores, es por ello que es necesaria la utilización de concretos con mayor trabajabilidad y manteniendo la fluidez por muchas horas con el objetivo de poder transportar, colocar y compactar correctamente al concreto.
1.6.3. TITULO: INFLUENCIA DEL ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE EN TIEMPO DE FRAGUADO, TRABAJABILIDAD Y RESISTENCIA MECANICA DEL CONCRETO EN LA CIUDAD DE HUANCAYO
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Autor: Jhonathan Wilson Mayta Roja Fecha y lugar: Universidad nacional del centro del Perú , 2014 Sintesis: Analiza el comportamiento del concreto en estado fresco y endurecido (trabajabilidad, tiempo de fraguado y resistencia mecánica), debido a la incorporación del aditivo superplastficante en las mezclas de concreto.
3.2.-BASES TEÓRICAS:
De acuerdo con el ACI un aditivo es una sustancia diferente al cemento, adiciones minerales, agregados y fibras, que se incluye en el concreto en un volumen inferior al 5% del peso del cementante. Un aditivo es un material diferente a los normales en la composición del concreto, es decir es un material que se agrega inmediatamente antes, después o durante la realización de la mezcla con el propósito de mejorar las propiedades del concreto, tales como resistencia, manejabilidad, fraguado, durabilidad, etc. en la actualidad, muchos de estos productos existen en el mercado, y los hay en estado líquido y sólido, en polvo y pasta. Aunque sus efectos están descritos por los fabricantes, cada uno de ellos deberá verificarse cuidadosamente antes de usarse el producto, pues sus cualidades están aún por definirse. Existen numerosas clasificaciones de aditivos, sin embargo una de las más usadas corresponde a la norma ASTM C 494. Esta norma cuya primera versión se remonta a 1962 establece hoy en día, los siguientes tipos de aditivos: Tipo A - Reductores de agua (Plastificantes). Tipo B - Retardantes. c Tipo C - Acelerantes. Tipo D - Reductores de agua y retardantes. Tipo E - Reductores de agua y acelerantes. Tipo F - Reductores de agua de alto rango o superfluidificantes. Tipo G - Reductores de agua de alto rango y retardantes o superfluidificantes y retardantes.
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Por supuesto la ASTM C 494 expone solo una de muchas clasificaciones, como puede ser la expuesta en la norma EN 934 que tiene una clasificación de aditivos similar, pero más amplia. (EEUU, Europa). Los plastificantes se usan principalmente en aplicaciones donde no es deseable alterar los tiempos de fraguado. Sin embargo hoy en día la mayor parte de los plastificantes tienen un efecto de retardo que le permite al concreto ser transportado. Los plastificantes puros (Tipo A) son usados de forma limitada en el mercado. Los plastificantes-retardantes (Tipo D) son los más usados en la fabricación de concreto premezclado puesto que aprovechan las ventajas de reducción de cemento y agua y al mismo tiempo tienen un efecto sobre los tiempos de fraguado que facilita su transporte sobre todo en climas cálidos.
A.-Tipos de Aditivos Este es un tema de uso ya generalizado a nivel mundial, Latinoamérica no es la excepción y debido a que varios países se han dado a la tarea de utilizar una normativa propia, la presente investigación se regirá bajo la norma ASTM C 494-90, especificación estándar de adiciones químicas para el concreto (Estándar Specification for Chemical Admixtures for Concrete). Entre los diferentes tipos de aditivos se encuentran:
Aceleradores de Fraguado: Como su nombre lo indica, cumplen la función de acelerar el fraguado. Disminuyen el tiempo de inicio y término de fraguado, logrando de este modo aumentar la resistencia del hormigón a edades tempranas (primeros 28 días). Al disminuir el tiempo de fraguado, también disminuye el tiempo para la colocación. Retardadores de Fraguado: Funciona retardando el inicio de fraguado, otorgando mayores tiempos para la colocación del hormigón. Muy utilizado en hormigón premezclado donde éste es transportado a largas distancias y bastante tiempo desde su preparación hasta su colocación. Normalmente produce menores resistencias en edades tempranas, pero resultan en mayores resistencias a largo plazo. Incorporadores de Aire: Ayudan a incorporar micro-partículas de aire al hormigón. Permiten hormigones de menores densidades y con mejores propiedades de aislamiento acústico y térmico. Es muy utilizado en zonas de hielo y nieve, ya que el aire incorporado permite la expansión del agua al congelarse evitando así que ésta rompa el hormigón, y aumentando su durabilidad. La incorporación de aire disminuye la resistencia a la compresión del hormigón. El aire incorporado por este mecanismo oscila
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entre un 2% y un 7% dependiendo de la cantidad de aditivos y áridos f inos en el concreto. Plastificantes: Aumentan la trabajabilidad del hormigón fresco, permitiendo una mayor docilidad de éste. Permite utilizar menos agua en la mezcla para alcanzar una mejor fluidez, mejorando la relación agua/cemento (A/C) y por lo tanto la resistencia del hormigón. Con plastificantes se alcanzan reducciones de hasta un 20% del agua requerida en la mezcla. Este aditivo se utiliza normalmente para: Mejorar la trabajabilidad del hormigón fresco. Mejora la manipulación y colocación. Mejorar la resistencia del hormigón endurecido. Disminuir la dosis de cemento en la mezcla de hormigón. Superplastificantes: De similares efectos que los plastificantes en el hormigón, pero en grados mayores. Con la aplicación de superplastificantes se alcanzan reducciones de hasta un 60% del agua requerida en la mezcla del hormigón. Son ampliamente usados, principalmente en la elaboración de hormigones súper resistentes y auto compactantes.
Los aditivos para el hormigón son sustancias que se añaden al hormigón para mejorar o modificar alguna de sus propiedades. En muchas ocasiones los aditivos son imprescindibles para poder siquiera llegar a obtener hormigón de las características previstas. Actualmente, la práctica totalidad del ho rmigón fabricado contiene algún aditivo. Un aditivo es un “producto incorporado en el momento del amasado del
hormigón en una cantidad no superior al 5% en masa, con relación al contenido de cemento en el hormigón, con objeto de modificar las propiedades de la mezcla en estado fresco y/o endurecido". Los aditivos se fabrican de forma cuidadosa y pasan controles de calidad muy severos. Puede decirse que, de todos los componentes que intervienen en la composición del hormigón, el aditivo es el más controlado, más uniforme y más definido químicamente. PLASTIFICANTES/REDUCTORES DE AGUA: Es un aditivo que, sin modificar la consistencia, permite reducir el contenido en agua de un determinado hormigón, o que, sin modificar el contenido en agua, aumenta el asiento (cono de Abrams) / escurrimiento del hormigón, o que produce ambos efectos a la vez. Desde el punto de vista químico:
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Lignosulfonatos: Pertenecen a la primera generación de aditivos plastificantes para el hormigón y son aún bastante ut ilizados dentro de la tecnología más simple de aditivos. Se extraen del proceso de producción de celulosa dentro de la industria del papel. Se consigue una reducción de agua de aproximadamente el 10%. Naftalen sulfonatos y melamina sulfonatos: Los naftalen sulfonatos se extraen del proceso de refinado del carbón. Comparados con los lignosulfonatos proporcionan una mayor reducción de agua, de hasta un 25%.La reducción de agua es similar a la de los naftalenos, pero mejoran considerablemente las resistencias a edades tempranas. Policarboxilatos: La síntesis específica de estas macromoléculas, especialmente de las cadenas laterales, es lo que los hace mucho más específicos, ya que dependiendo de la aplicación concreta que se busque, son capaces de variar enormemente la trabajabilidad del hormigón, o bi en pueden retrasar o acelerar de forma importante el fraguado, mejorar las resistencias iniciales y/o finales, etc. Con este tipo de aditivos se pueden alcanzar reducciones de agua de hasta el 40%. De acuerdo a la norma ASTM 494-92: Aditivos tipo A: TS 494 Tipo A es un aditivo líquido que imparte al concreto fresco una alta reducción de agua, y obteniéndose altas resistencias a cualquier edad, o bien, una consistencia fluida para l ograr una alta trabajabilidad. Cumple con las normas ASTM C 494 Tipo A. Aditivos tipo D: TS 494 Tipo D es un aditivo líquido que imparte al concreto fresco una alta reducción de agua, y obteniéndose altas resistencias a cualquier edad, o bien, una consistencia fluida para l ograr una alta trabajabilidad. Es también un retardante de fragua del concreto. No contiene cloruros. Cumple con las normas ASTM C 494 Tipo D. Aditivos tipo E: TS 494 Tipo E es un aditivo líquido que imparte al concreto fresco una alta reducción de agua, mayor del 15% y obteniéndose altas resistencias a cualquier edad. Es un acelerante de fraguado que permite colar en climas fríos y facilita su colocación. Cumple con las normas ASTM C 494 Tipo E. ACCIÓN DE LOS ADITIVOS PLASTIFICANTES: - El efecto directo de un plastificante sobre la pasta de cemento es disminuir la viscosidad de la misma. Un plastificante hace que la pasta de cemento se
vuelva más “líquida”, fluya más rápido. Lo logra recubriendo las partículas
de cemento y provocando una repulsión entre estas. Cuando las partículas se repelen entre sí, existe menos resistencia al flujo del conjunto (menos fricción), tiene lugar además una eliminación de micro flóculos, lo que permite la liberación y mejor distribución del agua.
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- De esta forma la pasta de cemento fluye más y por ende el concreto
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también lo hace. Una mayor fluidez del concreto permite entonces disminuir la cantidad de agua del mismo, modificando por lo tanto las propiedades de la pasta (o pegante), que con menos agua aumentará su resistencia en estado endurecido. Si en vez de eliminar agua se elimina simultáneamente agua y cemento (pasta) conservando la misma calidad de pasta (misma proporción de agua y cemento), se puede mantener la resistencia y fluidez con un menor contenido de agua y cemento. El costo de un plastificante es en general más bajo que el de agua y cemento que permite ahorrar, es allí donde se logra un concreto optimizado. Los plastificantes deberían ser llamados reductores de pasta en vez de reductores de agua. Ellos permiten mantener una resistencia y una manejabilidad dadas del concreto, con un menor contenido de cemento y agua. Los plastificantes o reductores de agua (pasta) permiten la fabricación de concretos a un menor costo y con un mayor desempeño. Los plastificantes se incluyen en el concreto para que actúen directamente sobre el cemento y las adiciones, en algunas ocasiones cuando existe un porcentaje de finos importante en los agregados también pueden ser absorbidas por la superficie de estos y por lo tanto deben considerarse en el cálculo de su dosificación.
Los aditivos plastificantes actúan fijándose de las partículas de cemento, provocando su dispersión, con lo que aumenta su fluidez de la pasta.
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En cuanto a su resistencia a la compresión: •
En nuestro medio tenemos distintas opciones y marcas de aditivos que son importantes verificar previamente teniendo en cuenta tipo de cemento, calidad de agregados, condiciones de temperatura, etc.
MODO DE EMPLEO Y VENTAJA ECONÓMICA:
La dosis de aditivo plastificante está en función de la cantidad de cemento empleado y es importante definir su dosificación mediante pruebas preliminares que consideren los mismos insumos del concreto a usarse en obra y de preferencia con las mismas condiciones ambientales. Por lo general un aditivo plastificante mejora su eficiencia si va diluido en parte del agua de diseño según dosis definida con anterioridad y colocado dentro de la mezcladora después del ingreso de los materiales secos en la parte final. Cuando tenemos el requerimiento de elaborar un concreto de elevada fluidez y/o baja relación agua / cemento es importante considerar el uso de un aditivo superplastificante el cual permite una reducción del agua de diseño hasta en un 40%. Un superplastificante por lo general se agrega a la mezcla al final de todos los insumos.
Probablemente la evolución tecnológica más radical entre los aditivos para concreto ha tenido lugar en los superplastificantes durante las últimas dos décadas. Estos aditivos como su nombre lo describe, cump len una función similar a los plastificantes, es decir aumentan la manejabilidad de las pastas de cemento y por lo tanto la manejabilidad del concreto. Este incremento en la manejabilidad hace posible disminuir el contenido de agua y de cemento (son ahorradores de pasta) manteniendo la fluidez del material y su resistencia. Los superplastificantes se emplean una vez la capacidad de los plastificantes ha llegado a su máximo. Son especialmente eficientes en concretos con altos asentamientos, o concretos de altas resistencias que implican en ambos casos, contenidos elevados de pasta.
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Los superplastificantes en su origen fueron compuestos de Naftaleno sulfonado, melaminas y vinilos. Estas moléculas orgánicas e inorgánicas basan su funcionamiento de dispersión en los siguientes mecanismos:
Repulsión electrostática inducida entre las partículas. Lubricación de la película existente entre las partículas de cemento. Dispersión de las partículas de cemento, liberando el agua atrapada entre los flóculos de cemento. Inhibición de la hidratación del cemento en superficie, dejando más agua para plastificar la mezcla. Cambio en la morfología de los productos de hidratación. Inducción de impedancia estérica previniendo el contacto entre partículas
Los policarboxilatos son la más reciente generación de nuevos superplastificantes, su estructura molecular sin duda es mucho mas compleja que la de sus predecesores, pero su eficiencia es muy superior si se considera que su dosificación se divide entre 2 a 3 veces la de los superplastificantes tradicionales. Los mecanismos de dispersión de los policarboxilatos dependen menos de las fuerzas eléctricas, que la generación anterior. Las reducciónes máximas de agua antes de llegar a su punto de saturación en algunos casos llegan al 40% del agua de amasado y el sostenimiento de la manejabilidad resulta muy superior que naftalenos o melaminas.
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.-MARCO CONCEPTUAL: 3.3.1.-ASTM.-Sociedad Americana para el Ensaye e Inspección de los Materiales, (American SocietyforTesting Material).
3.3.2.-ADITIVO: Un aditivo se define como cualquier sustancia diferente a los ingredientes convencionales del concreto, como son: el agua, los agregados y el cemento. El aditivo puede tener forma líquida o en polvo y puede ser orgánico o inorgánico. Los aditivos se pueden emplear para propósitos muy diversos, sin embargo generalmente se emplean para hacer al concreto más manejable en su estado fresco, para modificar las etapas de hidratación, o para resaltar alguna propiedad en el estado endurecido. Generalmente el uso de aditivos encarece el producto final, por lo que es recomendable que antes de emplear un aditivo se verifique primero si con un cambio en las proporciones de los ingredientes convencionales se obtienen los resultados deseados. 3.3.3.-EFICIENCIA DEL ADITIVO: La palabra eficiencia proviene del latín efficientia que en español quiere decir, acción, fuerza, producción. Se define como la capacidad de disponer de alguien o de algo para conseguir un efecto determinado. No debe confundirse con eficacia que se define como la capacidad de lograr el efecto que se desea o se espera. La eficacia es lograr una tarea o proyecto, no importa el tiempo y el costo, y también se riñe por la capacidad para realizar actividades planificadas y alcanzar resultados esperados .Mientras la eficiencia logra una tarea o proyecto con menos recursos y tiempo, tiene la capacidad de reducir al mínimo los recursos para alcanzar objetivo de la organización. 3.3.4.-DISEÑO DE MEZCLAS: Es la selección de las proporciones de los materiales que intervienen como integrantes de una unidad cubica de concreto en forma adecuada para que el resultado de un concreto tenga la suficiente trabajabilidad y consistencia en el estado fresco y la resistencia y durabilidad en el estado endurecido. 3.3.5. CALIDAD DEL CONCRETO: La calidad del concreto depende en gran medida de la calidad de la pasta. En un concreto elaborado adecuadamente, cada partícula de agregado está completamente cubierta con pasta y también todos los espacios entre partículas de agregado. Para cualquier conjunto específico de materiales y de condiciones de curado, la cantidad de concreto endurecido está determinada por la cantidad de agua utilizada en la relación con la cantidad de Cemento. A continuación se presenta algunas ventajas que se obtienen al reducir el contenido de agua: Se incrementa la resistencia a la compresión y a la flexión. Se tiene menor permeabilidad, y por ende mayor hermeticidad y menor absorción. Se incrementa la resistencia al intemperismo.
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1.6.5.6.-ESPECIFICACIÓN:
Son
parámetros
de
comportamiento
o
características generalmente aceptadas por un ente reconocido, y sirve para ejecutar, implementar, realizar o construir un proyecto.
3.3.7.-Resistencia a la compresión: Mide la capacidad mecánica del cemento a soportar una fuerza externa de compresión. Es una de las más importantes propiedades, se expresa en Kg/cm2. En el laboratorio se determina mediante el ensayo de compresión de probetas. Propiedad que decide la calidad de los cementos.
3.3.7.-ESPÉCIMEN: Semejante a muestra, prueba o modelo. 3.3.8.-TIEMPO DE FRAGUADO: El fraguado es el proceso de endurecimiento y pérdida de plasticidad del hormigón(o mortero de cemento), producido por la desecación y recristalización de los hidróxidos metálicos —procedentes de la reacción química del agua de amasado — con los óxidos metálicos presentes en el clínker que compone el cemento.
. MARCO LEGAL: RNE –norma E 0.60 (modificada por D.S N 0.10-2009- VIVIENDA). ASTM C 494: Aditivos reductores de agua y controladores de fragua. NTP 339.036 : Práctica normalizada para muestreo de mezclas de concreto fresco.
4.1.- HIPOTESIS:
Hipótesis de investigación (Hi):
La eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica.
Hipótesis nulas (Ho):
La eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla no influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica.
Hipótesis alternativas (Ha):
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El nivel de tiempo de fraguado y consistencia en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica.
4.1.1. HIPÓTESIS GENERAL: LA EFICIENCIA DEL ADITIVO SIKA CEM PLASTIFICANTE EN EL DISEÑO DE MEZCLA INFLUYE EN LA CALIDAD DE CONCRETO EN OBRAS DE LA CIUDAD DE ICA.
4.1.2. HIPÓTESIS ESPECÍFICAS:
El Nivel de consistencia con aditivo dosificado al 0.5%,1%y 1.5% de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. El Nivel de resistencia a compresión de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. El Nivel de Tiempo de Fraguado de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. El Grado de Porcentaje de Vacíos de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. El grado de cumplimiento de normas técnicas de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. El Nivel de Peso Unitario y rendimiento de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica.
4.2. VARIABLES: 4.2.1.-VARIABLE INDEPENDIENTE (V1): V1: La eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla
4.2.2.-VARIABLE DEPENDIENTE (V2): V2: Calidad de concreto en obras de la Ciudad de Ica.
4.2.3. OPERACIONALIZACIÓN DE VARIABLES. INDICADORES:
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T VARIABLES I P O
TIPO NATUR ALEZA
I N D E P E N D I E N EFICIENC T IA DEL E ADITIVO SIKACEM PLASTIFI CANTE EN EL DISEÑO DE MEZCLA DE LA CIUDAD DE ICA.
I.
ESCA INDICADORE S LA
TECNICAS
ordinal
-Nivel de consistencia con aditivo dosificado al 0.5%,1%y 1.5%.
-Ensayo del
-Nivel de resistencia a la compresión
-Ensayo de Resistencia a la
Cualitati va.
I.
ordinal
Cualitati va.
Cono de Abrams.
INSTRUMENTO
-Cono de Abrams según la norma ASTMC- 143 -Un varillador -Cinta Métrica.
comprensión.
-Certificación del laboratorio -Maquina universal de ensayos
-Encuestas -Informes -Enlaces bibliográficos -Normas técnicas -RNE
-Maquina compresora
ordinal I.
-Nivel de Tiempo de Fraguado.
Cualitati va.
-Molde para el concreto. -Ensayo de exudación o segregación.
-Balanza de precisión. -Jeringas para extracción del agua.
-Enlaces bibliográficos -Normas técnicas. -Informes
-ASTM C232.
Ordinal
Cualitati va.
-Nivel de Porcentaje de vacíos.
-Contenido de aire en el concreto fresco
-ASTM C125-03 -Contenido de aire del concreto fresco por método de presión -Medidor de aire tipo Washington.
CALIDAD DEL CONCRET O EN LAS OBRAS DE
-Enlaces bibliográficos
-NTP 339.034
I.
D E P E N
FUENTES DE INFORMACION
I. Cualitati va
ordinal
-Eficiencia y cumplimiento de las normas técnicas.
-ASTM C-494 -Observación
(definiciones, especificaciones y conformidad)
-Internet -Encuestas -Revistas -archivos pdf.
-Internet -Encuestas -Revistas -archivos PDF.
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D LA I CIUDAD E DE ICA. N T E
I.
Ordinal
Cualitati va
-Nivel de resistencia a la compresión
-Ensayos de Resistencia a la comprensión.
-Certificación del laboratorio -Maquina universal de ensayos
-Enlaces bibliográficos -Normas técnicas
-NTP 339.034
-RNE
-Maquina compresora
I. Cualitati va
Ordinal
-Nivel de Peso Unitario y rendimiento.
-Ensayos para
•
Balanza
•
Varilla o vibrador
obtener el PUS y PUC
•
Recipiente cilíndrico
•
Placa de enrasado
•
Mazo de goma
-Enlaces bibliográficos -Encuestas -Informes.
5.1.-Tipo, Nivel, Método y diseño de la investigación: 5.1.1.-Tipo de Investigación: 5.1.1.1.-Según su finalidad: Aplicada Esta investigación es aplicada porque se aplicó los conocimientos de las propiedades y beneficios del aditivo SIKACEM PLASTIFICANTE en un diseño de mezcla de concreto, como también conocimiento de las normas técnicas necesarias para los ensayos que permitieron evaluar las propiedades adquiridos en el concreto al adicionar el aditivo utilizado.
5.1.1.2.-Según su Naturaleza: Cuantitativa Ésta investigación es cuantitativa porque se puede analizar los resultados de cada uno de los ensayos de forma numérica. Es cuantitativa porque esta investigación está orientada a resultados (resultados de los ensayos) y porque en esta investigación se prueban teorías o hipótesis (las propiedades y características del aditivo).
5.1.1.3.-Según el tiempo que se desarrolla: Transversal Esta investigación es transversal porque se da en un momento la cual es el instante en que se desarrolla el diseño de mezcla, cuando se hace los ensayos correspondientes para determinar la eficiencia del aditivo y sus propiedades en
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el tiempo que se necesite para realizar el diseño de mezcla y los ensayos. Es decir en un tiempo definido.
5.1.1.4.-Según la información que se recoge:
5.1.2.-Nivel de Investigación: Nivel explicativo: Porque se encarga de buscar el porqué de los hechos mediante el establecimiento de relaciones causa-efecto.
5.1.3.-Metodo de Investigación: 5.1.3.1.-METODO INDUCTIVO: Porque la investigación con respecto a la información que se recolecta parte de las propiedades y características ya determinadas que tiene el aditivo y se encuentra expreso en la hoja técnica y se logra llegar a conclusiones generales del nivel de eficiencia que tiene este aditivo en el diseño de mezcla para concreto.
5.1.3.2.-METODO COMPARATIVO: Porque la Investigación para llegar determinar el grado de influencia de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica, se orienta a comparar una muestra patrón y una muestra con el aditivo mencionado.
5.1.3.3.-METODO SINTETICO: Porque implica la síntesis, es decir se necesitó de haber unido cada uno de sus elementos para así poder conformar un todo. Se necesitó seguir pasos y métodos para llegar una conclusión general y determinar el nivel de eficiencia del aditivo SIKACEM.
5.1.3.-Diseño de Investigación: Diseño de Investigación Experimental con post prueba únicamente y grupo y de control: El diseño de investigación elegido, es el diseño experimental con post prueba únicamente y grupo de control, este diseño incluye dos grupos: uno recibe El tratamiento experimental y el otro no (grupo de control). Cuando concluye la manipulación, a ambos grupos se le administra una medición sobre la variable dependiente de estudio (Hernández Sampieri et al., 2010). En nuestro estudio la estructura del diseño de investigación fue la siguiente:
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1. El grupo de control, estuvo conformado por un diseño de mezcla sin aditivos, con relación A/C y un asentamiento que se dará en la realización del diseño de mezcla sin aditivo. 2. Las manipulaciones de la variable independiente fueron realizadas sobre la resistencia a la compresión del concreto en 7,14 y 28 días 3. El grupo experimental, lo conformaron las mezclas resultantes de agregar el Aditivo superplastificante , es decir las mezclas con el aditivo. 4. Finalmente las evaluaciones pos-prueba que se realizaron en ambos grupos, detallan las mediciones de las siguientes variables dependientes: tiempo de fraguado, consistencia y resistencia mecánica del concreto.
5.2.-Poblacion, Marco muestral, muestra, métodos de muestreo: 5.2.1.-Universo: Aditivos 5.2.2.-Población: Aditivos para concreto. 5.2.3.-Unidad de estudio: Aditivos Plastificantes. 5.2.4.-Marco muestral: Aditivos plastificantes SIKA. 5.2.5.-Unidad de Análisis: Aditivo SIKACEM PLASTIFICANTE en “Sodimac”. 5.2.6.-Unidad Representativa: Envase PET x 4L de aditivo SIKACEM PLASTIFICANTE. 5.2.7.-Unidad de Muestra: Aditivo SIKACEM PALSTIFICANTE en el diseño de mezcla. 5.2.4.- Método de muestreo: Muestreo aleatorio simple.
5.3.-Fuentes, Técnicas e instrumentos de recolección de información: 5.3.1.-FUENTES:
PRIMARIAS:
Libros:
-Reglamento Nacional de Edificaciones E-060. -NTP.
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Tesis:
- CONCRETO DE ALTA RESISTENCIA USANDO ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE, MICROSILICE Y NANOSICILE CON CEMENTO PORTLAND TIPO I ,del estudiante Edher Huincho Salvatierra de la Universidad Nacional de ingeniería del Perú ,2012. -COMPORTAMIENTO DEL ASENTAMIENTO EN EL CONCRETO USANDO ADITIVO POLIFUNCIONAL SIKAMENT 290N Y ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE DE ALTO DESEMPEÑO SIKA VISCOFLOW 20E, de la estudiante Huarcaya Garzon Coldie Ivonee de la Universidad Ricardo Palma, 2014.
-INFLUENCIA DEL ADITIVO SUPERPLASTIFICANTE EN TIEMPO DE FRAGUADO, TRABAJABILIDAD Y RESISTENCIA MECANICA DEL CONCRETO EN LA CIUDAD DE HUANCAYO, del alumno Jhonathan Wilson Mayta Roja de la Universidad nacional del centro del Perú , 2014.
SECUNDARIAS: Libros:
-Diseño de Mezclas, Enrique Riva López. -Revistas: Aditivos para Concreto “Sika”. -
5.3.2.-TECNICAS:
Observación Directa.
Internet
5.3.3.- INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN: Los principales instrumentos de recolección a usarse serán:
Certificación de laboratorio. Formato de diseño de mezcla. Maquina compresora. Cono de abrams según ASTMC-143. Formato de ensayos de laboratorio. Cámara digital. Maquina universal de ensayos. Probetas. Cilindro Normalizado.
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5.4.-Procesamiento de datos: Métodos, pasos y herramientas estadísticas. 5.4.1.-METODOS: 5.4.1.1.- Método de Medición: Porque para poder procesar la información recolectada se harán mediante las diferencias que tenga una con respecto de las otras para así poder llegar a una interpretación objetiva. Se realizaran diversos ensayos para poder medir la variable de investigación y se utilizara una muestra patrón que será de referencia o base para la muestra con el aditivo plastificante.
5.4.1.2.-Metodo de Síntesis: Porque es necesario sintetizar los datos de forma ordenada y resumida para poder recopilarlos y así lograr una interpretación de datos con éxito.
5.4.2.-PASOS Y HERRAMIENTAS ESTADISTICAS: 5.4.2.1.- PASOS: a) Obtener la información de la población o muestra objeto de la investigación Mediante la Hoja Técnica y seguridad del aditivo SIKACEM PLASTIFICANTE. Encuestas
b) Definir las variables o criterios para ordenar los datos obtenidos del trabajo de campo:
Variable Independiente (V.de estudio): EFICIENCIA DEL ADITIVO SIKACEM PLASTIFICANTE EN EL DISEÑO DE MEZCLA DE LA CIUDAD DE ICA. Indicadores o Criterios: Nivel de consistencia con aditivo dosificado al 0.5%,1%y 1.5%. Nivel de resistencia a la compresión Nivel de Tiempo de Fraguado Nivel de Porcentaje de vacíos Eficiencia y cumplimiento de las normas técnicas. Nivel de Peso Unitario y rendimiento.
c) Definir las herramientas estadísticas y el programa de computador que va a utilizarse para el procesamiento de datos: Se utilizara las siguientes herramientas:
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Diagrama de Causa Efecto (Espina de Pescado). Graficas de Barras o Pay. Se utilizara el programa de Excel. Graficas de Control.
d) Introducir los datos en el computador y activar el programa para procesar la información e) Imprimir los resultados.
5.4.2.2.- HERRAMIENTAS ESTADISTICAS:
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1.-EFICIENCIA DEL ADITIVO SIKA CEM PLASTIFICANTE EN EL DISEÑO DE MEZCLA Y LA CALIDAD DEL CONCRETO EN OBRAS DE LA CIUDAD DE ICA
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5.5.-Analisis, Técnicas e Interpretación de Resultados: 5.5.1.- ANALISIS DE DATOS: 5.5.1.1.- ANALISIS DE DATOS CUANTIFICADOS: Porque en nuestra investigación científica los datos son cuantificados, es decir se presentan de forma numérica o escalar que mediante un tratamiento estadístico de los datos permite un análisis e interpretación adecuada de los resultados. 5.5.2.-TECNICAS PARA EL ANALISIS DE DATOS: 5.5.2.1.- TECNICAS CUANTITATIVAS: Porque en esta Investigación los datos se presentan en forma escalar o numérica, las cuales pueden ser medidos por escalas escaleres y de int ervalo.
5.5.2.2- TECNICAS ESTADISTICAS:
Gráfico de Barras Grafico Lineal Gráficos Circulares Histograma
Ejemplos: LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES
CONTROL DE ASENTAMIENTO (Aditivo Sikament 290N) : 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
0 min
15min
30min
60min
90min
120min
150min
180min
PATRON
8.5
7.5
7
6.5
6
5.5
4.50
3.5
SIKAMENT 0.5%
9.5
9.25
9
8.75
8.5
8
7.75
6
SIKAMENT 1%
9.5
9.5
9.25
9
8.75
8.5
7.5
5.5
SIKAMENT 1.5%
9.5
9.25
9
8.5
7
6.75
5.5
4.25
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INTERPRETACION : La grafica indica con respecto a la muestra patrón, que el aditivo Sikament 0.5%, 1%, 1.5% mantienen su trabajabilidad con el tiempo, lo cual refleja que son aditivos capases de ser transportados a largas distancias en condiciones adecuadas.
CONTROL DE ASENTAMIENTO (Aditivo Viscoflow E-20) : 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 min
15min
30mi n
60mi n
90min
120min
150mi n
180mi n
PATRON
8.5
7.5
7
6.5
6
5.5
4.50
3.5
VISCOFLOW 0.5%
9.5
8.75
8.75
8.5
8
7.25
6
4.75
9.5
9.25
9
8.75
6.75
5.5
3.75
3
9.5
9.25
9
8.5
8
5
4
3.25
VISCOFLOW 1%
VISCOFLOW 1.5%
INTERPRETACION : La grafica indica con respecto a la muestra patrón, que el aditivo Viscoflow 0.5%, mantiene su trabajabilidad notoriamente en el tiempo con respecto a las demás dosificaciones, lo cual refleja que la dosificación es óptima para su transportación.
GRÁFICA LINEAL: Son usadas principalmente para representar datos clasificados por cantidad o tiempo; o sea, se usan para representar series de tiempo o cronológicas.
ENSAYO DE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN:
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Aquí se observa que la información recolectada es abundante por ello se procede a resumir la información para su análisis
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6.1.- Consideraciones éticas: En la presente investigación se consideraron las siguientes razones éticas:
Se realizaron los ensayos correspondientes al proyecto de investigación según las normas preestablecidas. Se obtuvieron muestras de acuerdo a los lugares establecidos según la investigación, es decir de la ciudad de Ica.
Se registrara correctamente los datos y resultados obtenidos, sin su falsificación. Los resultados de los ensayos se respetan. Se obtuvieron materiales sin la necesidad de perjudicar a ninguno de los compañeros. Se presentara r el trabajo con los resultados deseados.
6.1.-Matriz de Consistencia:
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TEMA
EFICIEN CIA DEL ADITIVO SIKA CEM PLASTIF ICANTE EN EL DISEÑO DE MEZCLA Y LA CALIDA D DEL CONCRE TO EN OBRAS DE LA CIUDAD DE ICA.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
OBJETO DE ESTUDIO
HIPOTESIS DE INVESTIGACION
VARIAB LE DE ESTUDI O
INDICADOR ES
METODOLOG IA
1.-Problema general:
1.-Objetivo General:
1.-Hipotesis General: 1.1. La eficiencia del
1.Variable Indepen diente:
1.-De las variables Independient es: 1.1.-Nivel de
1.- Tipo de investigación -Finalidad:
¿En qué medida influye la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica?
Determinar el grado de influencia de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica.
2.-Problemas Específicos: 2.1 ¿En qué medida
2.-Objetivos Específicos: 2.1. Determinar el
2.Hipotesis Especificas: 2.1. El Nivel de
influye el Nivel de Consistencia con aditivo dosificado al 05%,1%y 1.5% de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica? 2.2 ¿En qué medida influye el nivel de resistencia a la compresión de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica? 2.3.- ¿En qué medida influye el nivel de Tiempo de Fraguado de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad del
Nivel de Consistencia con aditivo dosificado al 05%,1%y 1.5% en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. 2.2. Determinar el nivel de resistencia a la compresión en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. 2.3 Determinar el nivel de Tiempo de Fraguado en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. 2.4.- Determinar el
Consistencia con aditivo dosificado al 05%,1%y 1.5% de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. 2.2. El nivel de resistencia a compresión de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. 2.3. El Nivel de Tiempo de Fraguado de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad
aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica.
La eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFI CANTE en el diseño de mezcla
2.Variable Dependi ente: Calidad de concreto en obras de la Ciudad de Ica.
consistencia con aditivo dosificado al 0.5%,1%y 1.5%. 1.1.-Nivel de resistencia a la comprensión
1.2.-Nivel de Tiempo de Fraguado. 1.3.- Nivel de Porcentaje de vacíos. 1.4.- Ensayo de exudación o segregación.
Aplicada. -Naturaleza: Cuantitativa. -Tiempo: Transversal.
2.-Nivel de Investigación: Explicativo.
3.-Método de Investigación: -Inductivo -Comparativo - Sintético.
4.-Diseño de Investigación: Diseño experimental
5.Instrumento: -Hoja técnica del Aditivo. -Certificación del laboratorio.
2.-De las Variables Dependientes 6.-Población: : 2.1. Eficacia y -Aditivos para cumplimiento de las normas técnicas. 2.2. - Nivel de resistencia a la comprensión. 2.3.- Ensayos para obtener el PUS y PUC
concreto
7. Muestra: -Aditivo plastificante SIKA.
8. Técnicas: - Observación directa -Encuesta estructurada. - Internet
9.Instrumentos: -Certificación de laboratorio
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concreto en obras de la ciudad de Ica? 2.4 ¿En qué medida influye el nivel de porcentaje de vacíos de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica? 2.5. ¿En qué medida influye el cumplimiento de normas técnicas de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica? 2.6.- ¿En qué medida influye el Nivel de peso unitario o rendimiento a la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad del concreto en obras de la ciudad de Ica?
nivel Porcentajes de Vacíos en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. 2.5 Evaluar el Cumplimiento de Normas técnicas en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. 2.6.-Determinar el nivel de Peso Unitario y Rendimiento en la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla y en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica.
de Ica. 2.4. El Nivel de Porcentajes de Vacíos de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. 2.5. El grado de cumplimiento de normas técnicas de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica. 2.5. El Nivel de Peso Unitario y Rendimiento de la eficiencia del aditivo SIKA CEM PLASTIFICANTE en el diseño de mezcla influye en la calidad de concreto en obras de la ciudad de Ica.
-Maquina universal de ensayos -Maquina compresora -Cono de abrams -Cámara digital -Hoja técnica del Aditivo.
10.-Fuentes: Primarias: -RNE - Tesis. Secundaria: -Diseño de mezclas de enrique Rivas. -Revistas y publicaciones de SIKA.
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Se realizó el cronograma de actividades con ayuda de un programa, Project 2010.
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1.-PERSONAL DE APOYO ADMINISTRATIVO: PERSONAL
CANTIDAD
PRECIO
TOTAL
SECRETARIA
-
S/. 400.00
S/. 400.00
IMPRESORA
1
S/150.00
S/150.00
TOTAL
S/. 550.00
2.-SERVICIOS: PERSONAL
CANTIDAD
SUELDO
TOTAL
ASESORIA
-
S/150.00
S/150.00
MOVILIDAD
1
S/120.00
S/120.00
TOTAL
S/270.00
3.-BIENES: PRODUCTO
CANTIDAD
PREC/UNID.
TOTAL
CARTUCHO COLOR NEGRO
1
S/. 50.00
S/. 50.00
CARTUCHO COLORES
1
S/. 60.00
S/. 60.00
HOJAS
1/2 Millar
S/. 12.00
S/. 12.00
TOTAL
S/.122.00
Material fotográfico PRODUCTO
CANTIDAD
PREC/UNID.
TOTAL
CAMARA FOTOGRAFICA
1
S/. 650.00
S/. 650.00
TOTAL
S/. 650.00
Materiales de escritorio
44
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PRODUCTO
CANTIDAD
PREC/UNID.
TOTAL
ESCRITORIO
1
S/. 250.00
S/. 250.00
SILLA GIRATORIA
1
S/. 90.00
S/. 90.00
PAPEL
1 ciento
S/. 4.00
S/. 4.00
LAPICEROS
10
S/. 1.50
S/. 15.00
RESALTADORES
3
S/. 3.50
S/. 10.50
ENGRAPADOR
1
S/.10.00
S/.10.00
GRAPAS
1 caja
S/.2.60
S/. 2.60
CORRECTOR
3
S/. 2.00
S/. 6.00
CUADERNO
1
S/. 5.00
S/. 5.00
PORTATODO
1
S/. 8.00
S/. 8.00
BORRADOR
3
S/. 1.00
S/. 3.00
LAPIZ PORTAMINA
2
S/. 2.60
S/. 5.20
MINAS
3
S/. 1.50
S/. 4.50
PAPEL CUADRICULADO
3 cuadernillos
S/. 2.00
S/. 6.00
OLDER MANILA Y FASTER
3
S/. 1.00
S/. 3.00
PLUMON INDELEBLE
1
S/.2.80
S/.2.80
TOTAL
S/. 425.60
Materiales informáticos PRODUCTO
CANTIDAD
PREC/UNID.
TOTAL
LAPTOP HP
1
S/. 1990.00
1990.00
USB
2
S/. 25.00
S/. 50.00
CD
2
S/. 1.00
S/. 2.00
TOTAL
S/. 2042
45
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Materiales de procesamiento de datos PRODUCTO
CANTIDAD
PREC/UNID.
TOTAL
CALCULADORA
1
S/. 45.00
S/. 45.00
TOTAL
S/. 45.00
Materiales para el ensayo PRODUCTO
CANTIDAD
PREC/UNID.
TOTAL
VARILLA DE FIERRO
1
S/. 3.50
S/. 3.50
ARENA
1 BOLSA
S/. 5.00
S/. 5.00
PIEDRA
1 BOLSA
S/. 10.00
S/. 10.00
CEMENTO
1 BOLSA
S/. 21.20
S/.21.20
ADITIVO SIKA CEM PLASTIFICANTE
1 PET
S/. 34.90
S/. 34.90
BROCHA
1
S/. 5.00
S/. 5.00
REGLA METALICA
1
S. 5.00
S/. 5.00
PETROLEO
1/2 Lt.
S/.2.00
S/.2.00
LIJAS
2
S/2.50
S/5.00
TOTAL
S/. 91.6
Gastos de refrigerio SERVICIO
CANTIDAD
PREC/DIA.
TOTAL
REFRIGERIO
-
S/5.00
S/. 600.00
TOTAL
S/. 600.00
Servicio de copias SERVICIO
CANTIDAD
PREC/UNID
TOTAL
COPIAS
100
S/. 0.10
S/.10.00
46
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TOTAL
S/. 10.00
Servicio de anillados SERVICIO
CANTIDAD
EMPASTADO
1
TOTAL S/250.00
TOTAL
S/250.00
S/250.00
Servicio de internet SERVICIO
TIEMPO
PRECIO/MES
TOTAL
INTERNET
6
S/. 75.00
S/.450.00
TOTAL
S/. 360.00
Servicio de laboratorio SERVICIO
CANTIDAD
PREC/UNID.
TOTAL
ANALISIS GRANULOMETRICO DE AGREGADO FINO
1
S/. 30.00
S/. 30.00
ANALISIS GRANULOMETRICO DE AGREGADO GRUESO
1
S/. 30.00
S/. 30.00
DISEÑO DE MEZCLA Y PROPIEDADES EL CONCRETO EN ESTADO FRESCO Y ENDURECIDO
2
S/. 350.00
S/. 700.00
ROTURA DE PROBETAS
8
S/. 5.00
S/. 40.00
TOTAL
S/. 800.00
Servicios de comunicación SERVICIO
TIEMPO
PREC/MES
TOTAL
TELEFONIA FIJA
6MESES
S/. 80.00
S/. 480.00
TELEFONIA CELULAR
6MESES
S/. 30.00
S/. 180.00
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TOTAL
S/. 660.00
Gasto total
APOYO SECRETARIAL ASESOR MATERIALES DE ESCRITORIO MATERIALES DE PROCESAMIENTO DE DATOS MATERIALES FOTOGRAFICOS MATERIALES INFORMATICOS MATERIALES DE IMPRESI N MATERIALES PARA EL ENSAYO GASTOS DE REFRIGERIO SERVICIO DE COMUNICACIÓN SERVICIO DE COPIAS SERVICIO DE EMPASTADO SERVICIO DE INTERNET SERVICIO DE LABORATORIO SERVICIO DE MOVILIDAD LIBROS
S/. 400.00 S/. 150.00 S/. 425.60 S/. 45.00 S/. 650.00 S/. 2042 S/
S/. 91.6 S/. 600.00 S/. 660.00 S/. 100.00 S/. 250.00 S/. 360.00 S/. 530.00 S/. 400.00 S/. 25.00
48
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2.1.-CEMENTO -
TIPO: Tipo I de uso General CEMENTO: APU TIPO I CARACTERISTICAS:
Cumple con la Norma Técnica Peruana NTP-334.082 y con la normaTécnica Americana ASTM C-1157. 3.1.4.2. VENTAJAS: Buena resistencia a la compresión y trabajabilidad. 3.1.4.3. USO Y APLICACIONES:
Para todo tipo de obras que no tengan requerimientos especiales del cemento. Elaboración de concreto para elementos estructurales donde no se requiera desarrollo de altas resistencias a temprana edad. Usos en tarrajeos exteriores e interiores con acabados finos y normales. Fabricación de morteros para el desarrollo de ladrillos, tarrajeos, enchapes de mayólicas y otros materiales. 3.1.4.4. RECOMENDACIONES:
Como en todo cemento, se debe respetar la relación A/C a fin de obtener un buen desarrollo de resistencias ,trabajabilidad y performance del cemento Es importante utilizar materiales de buena calidad. Si estos están húmedos es recomendables dosificar menor cantidad de agua para mantener las proporciones correctas. Como todo concreto es recomendable siempre realizar el curado con agua a fin de lograr un buen desarrollo de resistencia y acabado final. Para asegurar la conservación del cemento se recomienda almacenar la bolsa bajo techo ,separadas de paredes o pisos y protegidos del aire húmedo. Evitar almacenar en pilas de 10 para evitar la compactación. 3.1.4.5. REPRESENTACION:
Bolsas de 42.5 kg.
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Figura 1: CEMENTO APU TIPO I
2.2.-AGUA 3.3.1. PROCEDENCIA DEL AGUA: Proviene del pozo ubicado en la Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica –Facultad de ingeniería Civil . 3.3.2. AGUA EN EL CONCRETO: El agua utilizada en la elaboración del concreto y mortero debe ser apta para el consumo humano, libre de sustancias como aceites, ácidos, sustancias alcalinas y materias orgánicas. En caso de tener que usar en la dosificación del concreto, agua no potable o de calidad no comprobada, debe hacerse con ella cubos de mortero, que deben tener a los 7 y 28 días un 90% de la resistencia de los morteros que se preparen con agua potable.
2.3.-ADITIVO: Sika® Cem Plastificante es un aditivo súper plastificante para mezclas de concreto, permite una reducción de agua de hasta 20% según la dosificación utilizada.
USOS: Todo tipo de mezclas de concreto o mortero que requiera reducir agua, mejorar la trabajabilidad (fluidez del concreto) o ambos casos para lograr reducir costos de: mano de obra, materiales (cemento) y/o tiempo.
2.4.-AGREGADO FINO: 2.4.1.-Granulometria de fino:
50
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En general aquellos Agregados que no tienen una gran deficiencia o exceso de cualquier tamaño y tienen una curva granulométrica dentro de los límites de la norma NMX_C_111 producirán resultados más satisfactorios. La granulometría es la distribución de los tamaños de las partículas de los agregados tal como se determina por análisis granulométrico (NMX-C-77-87) el tamaño del agregado se determina por medio de tamices .Los siete tamices para agregado fino, tienen aberturas que varían desde la malla N°4 hasta el 200. Existen varias razones por las que se puede adecuar las especificaciones de los limites granulométricos y el tamaño máximo del agregado las cuales pueden variar de acuerdo a las necesidades de cada usuario como pueden ser, afectar las proporciones relativas de los agregado, así como los requisitos de agua y cemento, la trabajabilidad capacidad de bombeo economía, porosidad, contracción y durabilidad del concreto. Las variaciones en la granulometría pueden afectar seriamente a la uniformidad del concreto de una revoltura a otra. Las arenas finas a menudo resultan antieconómicas, las arenas muy gruesas y los agregado grueso pueden producir mezclas rígidas.
Mallas o Tamices : N°4 N°8 N°16 N°30 N°50 N°100 N°200 FONDO
Peso retenido 0g 6g 41g 196g 505g 157g 91g 4g MF =
% Retenido 0g 0.6g 4,1g 19,6g 50,5 15,7g 9,1g 0,4g 1,949
% Que pasa 100g 99,4g 95,3g 75,5g 25,2g 9,5g 0,4g 0
%Retenido acumulado 0g 0,6g 4,7g 24,3g 74,8g 90,5g 99.6g 100
2.4.2.-Modulo de Fineza:
% (#−#) 0,64999,939027,317349,055182,201896,4104 =, = 100
FORMULA:
Mf =
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CONTENIDO DE HUMEDAD DE AGREGADOS
%=(..)(.) (.). CONTENIDO DE HUMEDAD DE AGREGADOS : N° DE TARA
GRUESO
FINO
A1-C5-LL4
HOA ALL-LL4
#200
P-C2
PESO DE TARA
42g
39g
41g
39g
PESO T+AG.H
529g
534g
583g
570g
PESO T +AG.S
527g
533g
582g
569g
0.4124%
0.2024%
0.1848%
0.3074%
0.1887%
0.1868%
Para el agregado grueso:
100% = 0.4124% % = 100% =0,2024%
W A1-C5-LL4% = WHOA.ALL-LL4
Para el agregado fino:
OBSERVACIONES:
# = − − ×100%=0.1848% 570569 − = 56939 ×100%=0.1887%
Influye en el comportamiento de los suelos. Tiene gran influencia en el diseño de mezcla
VOLUMETRICO DE AGREGADOS (Peso unitario suelto y compactado):
PESO UNITARIO SUELTO: Se usará invariablemente para la conversión de peso a volumen; es decir, para
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conocer el consumo de áridos por metro cúbico de hormigón.
PESO UNITARIO COMPACTADO: Este valor se usará para el conocimiento de volúmenes de materiales apilados y que están sujetos a acomodamiento o asentamientos provocados por el tránsito sobre ellos o por la acción del tiempo. También es de una utilidad extraordinaria para el cálculo de por ciento de vacíos de los materiales .
A g reg ado g rues o :
_ Peso del recipiente: 5.31 Kg _Volumen del recipiente: 0.0145
Suelto :
25,175
19,865
25,300 Promedio
19,990
19,9275 1374.310345kg
PROCEDIMIENTO: Para el agregado grueso vertimos el agregado de forma circular a la charola de lámina galvanizada. Al llenar la charola de lámina galvanizada, procedemos a nivelar con la misma varilla hasta que esté al ras de la olla.
Compactado: 27,350
22,04
27.50 Promedio
22,19 22,115 1525,172414kg
PROCEDIMIENTO :
En el caso del agregado grueso compacto tenemos que echar tres capas (cada capa consta de tres cucharones) de la arena y aplicar 25 golpes en cada capa con la varilla por toda la charola de lámina galvanizada. Al completar la tercera, nivelamos con la misma varilla hasta que quede al ras de la olla.
A g reg ado fino:
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- Peso del recipiente: 4.4 Kg -Volumen del recipiente: 0.0096
Suelto : 18,750 18,335 Promedio
14,35 13,935 14,1425 1473,1771
Compactado: 19,400 19,100 Promedio
15,00 14,70 14,85 1546,876
GRANULOMETRICO DE AGREGADO: Agregado Grueso Malla o Tamices 2” 1 ½” 1” ¾” ½” 3/8” 4 FONDO Total de la Muestra TM
Peso Total de Muestra = 5000,3 g Peso Retenido 0,00 0,00 0,00 1514 3337 122 28 2g 5000,3g
% Retenido % Que Pasa 0,00 100,00 0,00 100,00 0,00 100,00 30,26% 69,74% 66,07% 3,04% 2,44% 0,6% 0,56% 0,04% 0,04 0 100
% Retenido Acumulado 0,00 0,00 0,00 30,26% 96,96% 99,4% 99,96% 100,00% 100,00
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PARA EL AGREGADO GRUESO:
FORMULA:
= % .(1 ½”¾”3/8”Nº4Nº8Nº16Nº30Nº50Nº100) 100 NORMA:
= ++.+.+.+ =7.2962
TAMAÑO MAXIMO (NTP): 1” TAMAÑO MAXIMO NOMINAL (NTP) ¾
PARA EL AGREGADO FINO: Peso total de muestra: 1000g
Mallas o Tamices : N°4 N°8 N°16 N°30 N°50 N°100 N°200 FONDO
Peso retenido
% Retenido
% Que pasa
%Retenido acumulado
0g
0.0499
99.3501
0.6499
6g
9.2891
90.0610
9.9390
41g
17.3783
72.6327
27.3173
196g 505g
50,5
50.9449 17.7982
48.0551 32.2018
157g
15,7g
3.5896
96.4104
91g
9,1g
0.9399
99.0601
4g
0,4g
0
100
MF =
FORMULA:
1.949
% (#−#)
Mf =
= ..... =.
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PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO FINO:
Materiales e instrumentos: Picnómetro.-En el que se puede introducir la totalidad de la muestra y capaz de apreciar volúmenes con una exactitud de ± 0.1 cm3. Su capacidad hasta el enrase será, como mínimo, un 50 por ciento mayor que el volumen ocupado por la muestra. Varilla para apisonado.-Metálica, recta, con un peso de 340 ±15 g y terminada por uno de sus extremos en una superficie circular plana para el apisonado, de 25 ± 3 mm de diámetro. Molde cónico.-Un tronco de cono recto, construido con una chapa metálica de 0.8 mm de espesor como mínimo, y de 40 ± 3 mm de diámetro interior en su base menor, 90 ± 3 mm de diámetro interior en una base mayor y 75 ± 3 mm de altura. Bandejas de zinc.- De tamaño apropiado. Un dispositivo que proporcione una corriente de aire caliente de velocidad moderada. Balanza.- Con capacidad mínima de 1000 g y sensibilidad de 0.1 g.
N° TARA PESO DE TARA (A) PESO =T+A.SSS (B) PESO = T+A.S (C) %ABSORCION (D)
T-11 38 394 391 0.85
E1-A 40 398 395 0.84
0.845% FORM ULA:
. . %= . 100 % (11) = (39438)(39138) 100 = 0.85 (39138) % (1) = (39840)(39540) (39540) 100 = 0.84
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Peso específico: Nº Picnómetro
3
4
Peso de Picnómetro Peso A. Fino Seco Peso= P + Agua Peso= P + Agua + A. Fino
157g 100g 654,3g 715,4g
159,0g 100 g 655,7g 716,7g
Volumen Peso Específico
38,9 g 2,57
39,0g 2,56
2,565 Formula:
.(.)= . Volumen: (P.Picnómetro +Agua +Ag fino Seco) – (P.Picnómetro + Agua + Ag.)
100 . ( ) 1= 100654,3715,4 =2,57 100 . ( ) 2= 100655,7716,7 =2,56
4. PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO: PESO ESPECÍFICO Y ABSORCIÓN DEL AGREGADO GRUESO: N° TARA k-13 C-21 417.2 420.2 PESO AL AIRE 262.6 261.6 PESO SUMERGIDO AL AGUA 414 417 PESO SECO DEL HORNO VOLUMEN 0.773% 0.767%
0.770%
FORMULA:
∗100 100%
% ABSORCION GRUESO =
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= (P del aire) (P seco del horno) = (Peso seco del horno) ,− –
% ABSORCION GRUESO =
x 100% = 0.773% . − = x 100% = 0.767%
% ABSORCION GRUESO
PORCENTAJE DE ABSORCION FINO: N° TARA
T-11 38 394 391 0.85
PESO DE TARA (A) PESO =T+A.SSS (B) PESO = T+A.S (C) %ABSORCION (D)
E1-A 40 398 395 0.84
0.845
FORMULA:
. 100 %= . .
) (39138) 100 = 0.85 % (11) = (39438 (39138) ) (39540) 100 = 0.84 % (1) = (39840 (39540)
Para el campo de la Ingeniería Civil el realizar ensayos a los agregados, antes de aplicarlos a su fin, es de vital importancia; ya que este ocupa entre del 70-75% del volumen del concreto y es el que le brinda importantes características como el módulo de elasticidad, entre otros; por ello es necesario conocer estos ensayos. En este trabajo de presenta el informe de la práctica de laboratorio, donde se realizó la granulometría y el peso volumétrico tanto suelto como compacto de los agregados.
RESULTADO:
AGREGADO FINO:
Peso Específico: 2.565 Porcentaje de Absorción: 0.845% Contenido de Humedad: 0.1868% Peso volumétrico suelto:
,/ 58
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Peso volumétrico compacto: Módulo de Fineza:
1.949
, /
AGREGADO GRUESO:
En esta curva se ve que no está dentro de los parámetros de la norma, pero como recomienda Asocem, se puede utilizar este agregado mientras t anto existan estudio calificados que la satisfagan, mejor utilizar el agregado, pero ver otros puntos y así no llegue a dañar nuestro diseño de mezcla.
Peso específico: 2.655 Porcentaje de Absorción: 0.776 Contenido de Humedad: 0.3074 % Peso volumétrico suelto:
, / , /
Peso volumétrico compacto:
TAMAÑO MAXIMO (NTP): 1” TAMAÑO MAXIMO NOMINAL (NTP) ¾”
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2.1.-PROPIEDADES DEL CONCRETO EN SU ESTADO FRESCO: 2.1.1.-Consistencia y Fluidez: La Consistencia del Hormigón Fresco es el mayor o menor grado que tiene el hormigón fresco para deformarse y como consecuencia de esta propiedad, de ocupar todos los huecos del encofrado o molde donde se vierte. En la consistencia influyen diferentes factores, en especial la cantidad de agua de amasado, pero también el tamaño máximo del árido, la forma de los áridos y su granulometría. La consistencia del hormigón debe fijarse previamente a la puesta en obra, analizando que consistencia es la más adecuada para colocación de acuerdo a los medios de compactación con que se dispone. Este es un parámetro fundamental en el hormigón fresco.
Ensayo. Cono de Abrams:
Entre los ensayos que existen para determinar la consistencia, el más empleado es el Cono de Abrams. Consiste en rellenar con hormigón fresco un molde troncocónico de 30 cm de altura. La disminución de la altura que se produce cuando se desmolda la mezcla, es la medida que define la consistencia. Los hormigones se clasifican por su consistencia según se indica en la siguiente tabla:
Tabla 1: C onsi s tencia del concreto Fres co
Consistencia Seca Plástica Blanda Fluida Líquida
Asiento en Cono de Abrams (cm) 0-2 3-5 6-9 10 - 15 16 - 20
Compactación Vibrado Vibrado Picado con barra Picado con barra Picado con barra
Nota: Se observan 4 tipos e consistencia para el concreto en su estado fresco.
2.1.2.-Exudacion:
60
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Se define como el ascenso de una parte del agua de la mezcla hacia la superficie como consecuencia de la sedimentación de los sólidos. Este fenómeno se presenta momentos después de que el concreto ha sido colocado en el encofrado. La exudación puede ser producto de una mala dosificación de la mezcla, de un exceso de agua en la misma, de la utilización de aditivos, y de la temperatura, en la medida en que mayor temperatura mayor es la velocidad de exudación. La exudación es perjudicial para el concreto, pues como consecuencia de este fenómeno la superficie de contacto durante la colocación de una capa sobre otra puede disminuir su resistencia debido al incremento de la relación de la relación agua-cemento en esta zona. Como producto del ascenso de una parte del agua del mezclado, se puede obtener un concreto poroso y poco durable.
2.1.3.-Peso Unitario: El peso unitario concreto es también conocido como masa volumétrica, unidad de peso o masa unitaria, esta depende de la cantidad y la densidad del agregado, la cantidad de aire atrapado o intencionalmente incluido y las cantidades de agua y cemento.
Para hallar el peso unitario se debe tomar en cuenta: Volumen del molde Peso del molde
2.1.4.-Contenido de Aire: El contenido de aire se verifica especialmente en los concretos donde intencionalmente se ha introducido aire para proteger al concreto contra el intemperismo. El contenido de aire se puede verificar de una manera rápida con el método de presión, según la norma mexicana NMX-C-157 (ASTM C231), en la prueba se emplea un recipiente con tapa hermética como el mostrado en la Figura . Figura
61
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Figura . Aparato para medir el contenido de aire del concreto fresco.
El recipiente se llena en capas con el concreto fresco, varillando según se especifica, se enrasa el recipiente y se tapa, a continuación se llena con agua el volumen de la tapa hasta purgar el líquido al través de unas válvulas, posteriormente se cierran las válvulas y se bombea aire, la presión que se levanta mueve la aguja de un indicador en la tapa del recipiente, después se libera la presión y se lee el contenido de aire directamente en el indicador. Con esta prueba se puede verificar el peso volumétrico del concreto, basta con pesar el recipiente enrasado antes de colocar la tapa, y puesto que el volumen del recipiente es conocido resulta fácil calcular este parámetro.
2.1.5.-Tiempo de Fraguado: Cuando el cemento y el agua entran en contacto, se inicia una reacción química exotérmica que determina el paulatino endurecimiento de la mezcla. Dentro del proceso general de endurecimiento se presenta un estado en que la mezcla pierde apreciablemente su plasticidad y se vuelve difícil de manejar; tal estado corresponde al fraguado inicial de la mezcla. A medida que se produce el endurecimiento normal de la mezcla, se presenta un nuevo estado en el cual la consistencia ha alcanzado un valor muy apreciable; este estado se denomina fraguado final.
2.1.-PROPIEDADES DEL CONCRETO EN SU ESTADO ENDURECIDO: 2.1.1.-Resistencia: Es la capacidad que tiene el Hormigón para soportar las cargas que se apliquen sin agrietarse o romperse. Es diferente según el tipo de esfuerzos de que se trate: su resistencia a la compresión es unas diez veces mayor que su resistencia a la tracción. Esta baja resistencia a la tracción es la que llevó a incorporar varillas de hierro o acero al Hormigón, para conformar el Hormigón Armado.
2.1.2.-Elasticidad: El Módulo de Elasticidad es la relación que existe entre el esfuerzo y la deformación unitaria axial al estar sometido el concreto a esfuerzos de compresión dentro del comportamiento elástico. Es la pendiente de la secante definida por dos puntos de la curva del esfuerzo-deformación, dentro de esta zona elástica. Cuando un espécimen de concreto endurecido se somete por
62
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primera vez a una carga de compresión axial, que se incrementa progresivamente a velocidad uniforme hasta un valor inferior al de ruptura y después se retira a la misma velocidad, ocurre lo que se muestra esquemáticamente. Figura
Figura . se representa un espécimen cilíndrico de diámetro d y altura h, antes de aplicarle la carga; una vez aplicada la carga hasta llegar al valor de P (que produce un esfuerzo inferior al de ruptura) el espécimen manifiesta una deformación longitudinal bajo car ga lc y una deformación transversal simultanea tc
∆
∆
2.1.3.-Durabilidad: Es la capacidad del hormigón de resistir el paso del tiempo sin perder sus otras propiedades. La durabilidad del hormigón depende de los agentes que pueden agredir el material, ya sean: mecánicos, físicos o químicos. Los que mayor daño producen al hormigón son: el agua, las sales que arrastra, el calor o variaciones bruscas de temperatura, agentes contaminantes. En la tabla siguiente se expresan los factores que pueden producir deterioros en el hormigón:
Tabla 1: Factores que afectan la durabilidad
FACTORES PUEDEN SER Mecánicos
Impactos o choques, vibraciones, sobrecargas.
Físicos
Ciclos de hielo/deshielo (grandes diferencias térmicas), fuego, causas higrotérmicas
Químicos
Terrenos agresivos, contaminación atmosférica, flitración de
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aguas.
Biológicos
Vegetación, microorganismos.
4.1.-DISEÑO DE MEZCLAS PARA EL CONCRETO DE CONTROL: 1. FCr :
×
FCr = FC K FCr = 210 (1,25) FCr =262,5
2. Slump Se tomará un asentamiento seco Slump = 0-5 cm TMN = ¾´´ (20 mm.) 3. Agua Agua (Sugerida) =185 Lt. Aire = 2% 4. Relación A/C Por resistencia: 300 ____________ 0.55 262.5 ____________ X 250 ____________ 0.62 Tabulando:
.−. .− X
− = − = − −.
X= 0,6025
A/C = 0,6025
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5. Factor Cemento
185 = / = 0.6025 = 307.0539 kg →7.2248 bolsas
6. Volumen de Agregados Mf = 1.99 Mg = 7,4902
-Hallando Mc: 8 ___________ 5,11 7.2248 ___________ X 7 ___________ 5.04 Tabulando:
− = − = .−. − −. .−x
X= 5.0557
Mc = 5.0557 -Hallando Rf y Rg:
Rf = MgMc MgMf =0.4426 Rg = 1 – 0.4426 = 0.5574
-Hallando el Volumen de Agregados: Vol. de Agreg. = 1 – (Vol. de cemento + Vol. de Agua + Vol. de aire) Vol. de Agreg. = 1 –
0 539 185 2 ( 3307. .09×1000 1000 100 )
Vol. de Agreg. = 0.69563 m3 -Hallando Volumen de Ag. Fino y Ag. Grueso:
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Vol. de Ag. Fino = 0.30789 m3 Vol. de Ag. Grueso =0.38774 m3 -Hallando el Peso de los Agregados:
Peso de Ag. Fino = 0.30789 x 2.58 x 1000 = 749,3562 Kg. Peso de Ag. Grueso = 0.38774 x 2.60 x 1000 = 1008,1240 Kg.
7. Cantidad de materiales para 1 m3 en Diseño
Cemento : 307.0539 Kg. Agua : 185 Lt. Ag. Fino : 794.3562 Kg. Ag. Grueso : 1008.1240 Kg.
8. Cantidad de materiales para 1 m3 en Obra
Cemento : 307.0539 Kg. Agua : 190,5239 Lt. Ag. Fino : 798.3756 Kg. Ag. Grueso : 1013.1949 Kg.
9. Cantidad de materiales para 1 tanda de 0,02651 m 3 desperdicio
Cemento Agua Ag. Fino Ag. Grueso
: 8.1400 Kg. : 5.0508 Lt. : 21.1649 Kg. : 26.8598 Kg.
→ +20% de
→ 9.7680 Kg. → 6.0610 Lt. → 25.3979 Kg. → 32.2318 Kg.
4.2.-DISEÑO DE MEZCLAS PARA EL CONCRETO DE CONTROL: 1. FCr :
×
FCr = FC K FCr = 210 (1,25) FCr =262,5
2. Slump: Se tomará un asentamiento seco
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Slump = 0-5 cm TMN = ¾´´ (20 mm.)
3. Agua: Agua =185 Lt Agua (Sugerida) = 166.5 Lt Aire = 2%
4. Relación A/C Por resistencia: 300 ____________ 0.55 262.5 ____________ X 250 ____________ 0.62 Tabulando:
− = − = .−. − −. .−
X= 0,6025
A/C = 0,6025 5. Factor Cemento:
166.5 = 276.3485 kg = = / 0.6025 →6.5023 bolsas
6. Volumen de Aditivos: Vol. total aditivo = Vol. aditivo /bolsa =0.25 Lt x
x N° bolsas
6.5023 bolsas
=1.6256 Lt 7. Volumen de Agregados: Mf = 1.99 Mg = 7,4902
Hallando Mc : 7 ____________ 5.04
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6.5023 ____________ X 6 ____________ 4.96 Tabulando:
− = − = .−. − −. .−
X = 5.0002 Mc = 5.002
Hallando Rf y Rg:
Rf = MgMc MgMf =0.4527 Rg = 1 – 0.4527 = 0.5473
Hallando el Volumen de Agregados: Vol. de Agreg. = 1 – (Vol. de cemento + Vol. de Agua + Vol. de aire + Vol. de aditivo) Vol. de Agreg. = 1 –
. . ) ( ..× .
Vol. de Agreg. = 0.72271 m3
Hallando Volumen de Ag. Fino y Ag. Grueso
Vol. de Ag. Fino = 0.32717 m3 Vol. de Ag. Grueso =0.39554 m3
Hallando el Peso de los Agregados:
Peso de Ag. Fino = 0.32717 x 2.58 x 1000 = 844.0986 Kg. Peso de Ag. Grueso = 0.369554 x 2.60 x 1000 = 1028.4040 Kg.
8. Cantidad de materiales para 1m3 en diseño: Cemento : 276.3485 Kg. Agua : 166.5 Lt. Ag. Fino : 844.0986 Kg. Ag. Grueso : 1028.4040 Kg. Aditivo : 1.6256 Lt 9. Cantidad de materiales para 1 m3 en Obra
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Cemento : 276.3485 Kg. Agua : 172.2769 Lt. Ag. Fino : 848.3697 Kg. Ag. Grueso : 1033.5769 Kg. Aditivo : 1.6256 Lt 10. Cantidad de materiales para 1 tanda de 0.02651 m 3 desperdicio
→ +20% de
: 2.9293 Kg. → 3.5152 Kg Agua : 1.8261 Lt. →2.1913 Lt Ag. Fino : 8.9927 Kg. →10.7912 Kg Ag. Grueso: 10.9559 Kg. →13.11471 Kg Aditivo : 0.0172 Lt →0.0206 Lt Cemento
5.1.-ENSAYOS DEL CONCRETO EN SU ESTADO FRESCO: 5.1.1.-ENSAYO DE CONSISTENCIA:
OBJETIVO DEL ENSAYO DE ASENTAMIENTO -
Determinar el asentamiento del concreto fresco en un rango desde 2” -4”.
-
Verificar el cumplimiento de las especificaciones.
EQUIPOS PARA MEDIR EL ASENTAMIENTO Cono de Abrams. Barra compactadora Regla Badilejo Cuchara de metal
PROCEDIMIENTO PARA OBTENER EL ASENTAMIENTO
1- Colocar el Cono sobre una superficie plana, horizontal, firme, no absorbente y ligeramente humedecida. Se aconseja usar una chapa de metal cuya superficie sea varios centímetros mayor que la base grande del Cono. Colocar el Cono con la base mayor hacia abajo y pisar las aletas inferiores para que quede firmemente sujeto. Antes de llenar el molde es preciso humedecerlo interiormente para evitar el rozamiento del concreto con la superficie del mismo.
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Figura 1.
2.-Llenar el Cono en tres capas: Llénese hasta aproximadamente 1/3 de su volumen. Figura 2, y compactar el concreto con una barra de acero de 16 mm de diámetro terminada en una punta cónica rematada por un casquete esférico La compactación se hace con 25 golpes de la varilla, con el extremo semiesférico impactando al concreto. Los golpes deben repartirse uniformemente en toda la superficie y penetrando la varilla en el espesor de la capa pero sin golpear la base de apoyo. UTILIZAR LA VARILLA SIEMPRE CON EL EXTREMO REDONDEADO HACIA EL CONCRETO
Figura 2 Figura 3
1-
Llenar el Cono con una segunda capa hasta aproximadamente 2/3 del volumen del mismo y compáctese con otros 25 golpes de la varilla, siempre con la punta redondeada en contacto con el concreto y repartiéndolos uniformemente por toda la superficie. Debe atravesarse la capa que se compacta y penetrar ligeramente (2 a 3 cm.) en la capa inferior pero sin golpear la base de ésta. COMPACTAR CADA CAPA CON 25 GOLPES. 2- Llénese el volumen restante del cono agregando un ligero "copete" de concreto y compáctese esta última capa con otros 25 golpes de la varilla, que debe penetrar ligeramente en la segunda capa.
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3- Retirar el exceso del concreto con una llana metálica, de modo que el Cono quede perfectamente lleno y enrasado. Quitar el concreto que pueda haber caído alrededor de la base del Cono. 4- Sacar el molde con cuidado, levantándolo verticalmente en un movimiento continuo, sin golpes ni vibraciones y sin movimientos laterales o de torsión que puedan modificar la posición del concreto. Figura 4. Medida del asentamiento: A continuación se coloca el Cono de Abrams al lado del formado por el concreto y se mide la diferencia de altura entre ambos. Si la superficie del cono de concreto no queda horizontal, debe medirse en un punto medio de la altura y nunca en el más bajo o en el más alto. Figura 5
Normativa Según la NTP 339.035 y ASTM C 143 el asentamiento se clasifica en:
Realizados los pasos que se siguen el ensayo de asentamiento con concreto sin aditivo el asentamiento nos salió 1cm el cual se encuentra en los límites esperados ya que preparamos concreto para una mezcla seca.
Con el uso de aditivo en el concreto el asentamiento nos salió 1cm , el cual también está dentro de los limites esperados ya que preparamos concreto para una mezcla seca.
5.1.2.-Ensayo de Exudación :
Velocidad de Exudación:
Es la velocidad con la que el agua se acumula en la superficie del concreto .
Volumen Total Exudado:
Es el volumen total de agua que aparece en la superficie del concreto. Un ensayo muy sencillo se utiliza para cuantificar la exudación y consiste en llenar de concreto un molde en capas con 25 golpes cada capa, dejándonos 1 pulgada libre en la parte superior. Una vez que se ha terminado de llenar el molde, empezara el fenómeno de exudación, haciéndose lecturas del volumen parcial de agua exudada cada 10
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min, durante los primeros 40 min y cada 30 min hasta que la mezcla deje de exudar. Formula: %Exudación =
×100 .
Las unidades a utilizarse son milímetros por centímetro cuadrados
[⁄]
Peso del agua en el molde se halla de la siguiente manera: Tiempo (Min)
Vol. Parcial Exudado (ml)
Vol. Acumulado Exudación (ml)
Vel. De Exudación (
0 0.7 1.9
0 0.7 2.6
0 0.035 0.087
10 min 10 min 10 min
10min 10min 0ml 0.7ml
10min 1.9ml
10min 2.15ml
30min 2.1ml
)
30min 0.5ml
30min 0ml
×.
Vol. Agua en el molde =
EXUDACIÓN TOTAL DEL CONCRETO SIN ADITIVO:
Haremos la siguiente Tabla:
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10 min 30 min 30 min 30 min
2.15 2.1 0.5 0
4.75 6.85 7.35 7.35
0.119 0.098 0.0735 0.0565
Para 1 tanda: Cemento: 8.14 Kg Agua: 5.0508 Ltr Ag.Fino : 21.1649 Kg Ag. Grueso: 26.8598 Kg
Volumen del Recipiente:
×(0.075) ×(0.3-0.0254) Vr = 4.8526× −
Vr =
Volumen de la tanda de concreto:
.
Vc =0.02622
Peso de la tanda de concreto:
×
Pc=2309.1483 0.02622 = 60.5472 Kg.
Vol. Del Agua de la Tanda :
Va = 5.0508
Peso del Concreto:
×
× 10− = 11.2056 Kg.
Pc =2309.1483 4.8526
Vol. del agua en el molde:
= 11.60.25056 472 ×5.0508 = 934.76238 ml. % Exudación =
. × .
% Exudación = 0.78629 %
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5.1.3.-Ensayo de Peso Unitario: El peso unitario concreto es también conocido como masa volumétrica, unidad de peso o masa unitaria, esta depende de la cantidad y la densidad del agregado, la cantidad de aire atrapado o intencionalmente incluido y las cantidades de agua y cemento.
Los materiales a emplear Balanza Varilla Recipiente cilíndrico Mazo de goma Procedimiento Determinamos el peso del recipiente recipiente vacío (También debemos conocer conocer el volumen) Llenamos y compactamos compactamos en tres capas; por cada cada capa 25 golpes golpes con la varilla y 25 golpes con el mazo de goma Enrasamos la superficie del concreto Pesamos el recipiente lleno de concreto
La fórmula a emplear es:
= Donde Puc es peso unitario del concreto compactado Pc es peso del recipiente lleno de concreto Pm es peso del recipiente vacío Vm es volumen del recipiente Hallamos el peso unitario Tomar en cuenta: Nuestro volumen del molde es 0.0111786 m 3 Nuestro peso del molde es 7.497
Realizamos el proceso previamente dicho y los valores que obtenemos son:
El peso del recipiente recipiente lleno lleno de concreto sin aditivo aditivo es 29.850 Kg El peso del recipiente recipiente lleno lleno de concreto con aditivo aditivo es 29.200 Kg
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= −
Aplicamos la fórmula :
PESO UNITARIO COMPACTADO SIN ADITIVO
. . = = . . . / / . .
PESO UNITARIO COMPACTADO CON ADITIVO
. . = = . / . . .. /
Hallamos el rendimiento La fórmula a emplear es:
=
Rendimiento sin aditivo Cemento Agua Ag. Fino Ag. Grueso
: 307.0539 Kg. : 190,5239 Lt. : 798.3756 Kg. : 1013.1949 Kg.
La suma de los materiales obtenemos: 2309.1483 Kg
. =. = . . / /
Rendimiento con aditivo Cemento : 276.3485 Kg. Agua : 172.2769 Lt. Ag. Fino : 848.3697 Kg. Ag. Grueso : 1033.5769 Kg. Aditivo : 1.6256 Lt
La suma de los materiales obtenemos: 2332.1976 Kg
. . =. = . . / / 75
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5.2.-ENSAYOS DEL CONCRETO EN SU ESTADO ENDURECIDO: 5.2.1.- Ensayo de resistencia desde los 7 a 28 Días para el concreto control: Desde el momento en que los granos del cemento inician su proceso de hidratación comienzan las reacciones de endurecimiento, que se manifiestan inicialmente con el “atiesamiento” del fraguado y continúan luego con una evidente ganancia de resistencias, al principio de forma rápida y disminuyendo la velocidad a medida que transcurre el tiempo. En la mayoría de los países la edad normativa en la que se mide la resistencia mecánica del concreto es la de 28 días, aunque hay una tendencia para llevar esa fecha a los 7 días. Es frecuente determinar la resistencia mecánica en periodos de tiempo distinto a los de 28 días, pero suele ser con propósitos meramente informativos. Las edades más usuales en tales casos pueden ser 1, 3, 7, 14, 90 y 360 días. En algunas ocasiones y de acuerdo a las características de la obra, esa determinación no es solo informativa, si no normativa, fijado así en las condiciones contractuales.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA RESISTENCIA MECÁNICA DEL CONCRETO: Contenido de cemento
El cemento es el material más activo de la mezcla de concreto, por tanto sus características y sobre todo su contenido (proporción) dentro de la mezcla tienen una gran influencia en la resistencia del concreto a cualquier edad. A mayor contenido de cemento se puede obtener una mayor resistencia y a menor contenido la resistencia del concreto va a ser menor.
Relación agua-cemento y contenido de aire
En el año de 1918 Duff Ab rams formuló la conocida “Ley de Abrams”, según l a cual, para los mismos materiales y condiciones de ensayo, la resistencia del concreto completamente compactado, a una edad dada, es inversamente proporcional a la relación agua-cemento. Este es el factor más importante en la resistencia del concreto:
Relación agua-cemento = A/C
Dónde: A= Contenido de agua en la mezcla en k C= Contenido de cemento en la mezcla en kg
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De acuerdo con la expresión anterior, existen dos formas de que la relación agua-cemento aumente y por tanto la resistencia del concreto disminuya: aumentando la cantidad de agua de la mezcla o disminuyendo la cantidad de cemento. Esto es muy importante tenerlo en cuenta, ya que en la práctica se puede alterar la relación agua-cemento por adiciones de agua después de mezclado el concreto con el fin de restablecer asentamiento o aumentar el tiempo de manejabilidad, lo cual va en detrimento de la resistencia del concreto y por tanto esta práctica debe evitarse para garantizar la resistencia para la cual el concreto fue diseñado. También se debe tener en cuenta si el concreto va a llevar aire incluido (naturalmente atrapado más incorporado), debido a que el contenido de aire reduce la resistencia del concreto, por lo tanto para que el concreto con aire incluido obtenga la misma resistencia debe tener una relación agua -cemento más baja.
Influencia de los agregados La distribución granulométrica juega un papel importante en la resistencia del concreto, ya que si esta es continua permite la máxima capacidad del concreto en estado fresco y una mayor densidad en estado endurecido, lo que se traduce en una mayor resistencia. La forma y textura de los agregados también influyen. Agregados de forma cúbica y rugosa permiten mayor adherencia de la interfase matrizagregado respecto de los agregados redondeados y lisos, aumentando la resistencia del concreto. Sin embargo este efecto se compensa debido a que los primeros requieren mayor contenido de agua que los segundos para obtener la misma manejabilidad.
-La resistencia y rigidez de las partículas del agregado también influyen en la resistencia del concreto.
Tamaño máximo del agregado
Antes de entrar a mirar cómo influye el tamaño máximo en la resistencia del concreto, se debe mencionar el término “eficiencia del cemento” el cual se
obtiene de dividir la resistencia de un concreto por su contenido de cemento. Recientes investigaciones sobre la influencia del tamaño máximo del agregado en la resistencia del concreto concluyen lo siguiente:
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